Геологи раскрыли тайну редкоземельных элементов
Группа исследователей во главе с Майклом Аненбергом (Австралийский национальный университет) смоделировала химические процессы, которые могут происходить с карбонатитовой породой внутри земной коры.
Карбонатиты имеют магматическое происхождение и напрямую связаны с залежами редкоземельных элементов (РЗЭ). До сих пор не было научной модели, которая могла бы объяснить формирование таких пород, хотя именно они обеспечивают основную долю РЗЭ на нашей планете.
Ученые поместили синтетический карбонатит в капсулы, где нагревали его до 1 200° С при давлении 2,5 гПа. Затем минерал постепенно охлаждали до 200° С и снижали давление до 200 кПа.
Ранее предполагалось, что растворимыми редкоземельные элементы делают фтор и хлор, заставляя редкоземельные металлы мигрировать с образованием концентрированных кристаллических форм.
Но проведенные эксперименты показали, что для растворения и перемещения РЗЭ внутри карбонатитовых пород требуются щелочные вещества, а растворимость элементам придают натрий (Na) и калий (K).
В список редкоземельных входят 17 элементов: Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu. Они находят применение в качестве полупроводников и используются в производстве широкого круга устройств: электрогенераторов , смартфонов, спутников, медицинского оборудования, электромобилей и многого другого. Проблема состоит в том, что залежи таких элементов встречаются крайне редко и неравномерно, а также могут внезапно исчезать. Собственно именно поэтому элементы и были названы редкоземельными.
Ученые надеются, что проведенные ими исследования помогут геологам более эффективно находить новые месторождения РЗЭ.
Работа опубликована в журнале Science Advances.
Другие новости химии:
– Нобелевская премия по химии 2020
– Ученые создали дешевую замену палладия для хранения водорода
– Хромистую сталь впервые изготовили более тысячи лет назад
– Российские учёные создали самый тугоплавкий материал
– Циклоуглерод: 12-я аллотропная модификация углерода